발전기 크기 선택 시 고려사항
발전기의 크기를 결정할 때 가장 먼저 고려해야 할 부분은 전기 모터와 변압기 시동 시 발생하는 돌입 전류입니다. 일반적으로 모터는 전부하 전류의 약 6배에 해당하는 돌입 전류를 요구하며, 최근 널리 사용되는 고효율 모터는 이 수치가 거의 두 배까지 증가할 수 있습니다.
많은 경우 kVA 조건만을 기준으로 발전기를 선정하는데, 이는 실제 부하 조건과 맞지 않거나 발전기 용량이 과도하게 커지는 결과를 초래할 수 있습니다. 특히 이동식 발전기의 경우, 가변 주파수 드라이브(VFD)나 모터의 순차적 시동으로 인해 발생하는 고조파 문제까지 고려해야 올바른 크기를 정할 수 있습니다.
잘못된 발전기 크기 선택이 주는 영향
만약 발전기의 크기가 적절하지 않으면 모터나 변압기를 시동할 때 심각한 전압 및 주파수 강하가 발생할 수 있습니다. 이러한 현상은 모터 구동에만 영향을 미치는 것이 아니라, 발전기에 연결된 다른 부하에도 문제를 일으킵니다. 특히 전압과 주파수 변동에 민감한 장비들은 모터 스타터보다 훨씬 큰 영향을 받아 전체 시스템 안정성이 떨어질 수 있습니다. 즉, 단순히 돌입 전류만 고려하거나 부하 특성을 무시한 채 발전기를 선택하면 불필요한 비용과 운영 리스크를 동시에 떠안을 수 있습니다.
효율적인 해결 방법과 기대 효과
이러한 문제를 해결하기 위해 최근 발전기에는 추가 여자 시스템이 적용되고 있습니다. 영구 자석(PM) 방식이나 보조 권선 방식은 잔류 여자 전류를 활용해 최소 10초간 공칭 전류의 세 배를 공급할 수 있어, 모터와 변압기의 높은 돌입 피크를 안정적으로 처리합니다.
또한 디지털 자동 전압 조절기(D-AVR)는 시동 시 발생하는 과도 특성을 정밀하게 제어해 필요 이상 큰 발전기를 구입하지 않아도 되도록 돕습니다. 더 나아가 Close Before Excitation(CBE) 기능은 엔진 속도 상승과 함께 여자 전류를 점차 높여 소프트 스타트를 구현함으로써, 승압 변압기 자화 등 중전압 장치에도 유용합니다. 이러한 기술적 솔루션을 활용하면 시동 서지 문제를 해결하면서도 불필요한 발전기 용량 확대를 막을 수 있으며, 결과적으로 연료 소비 절감·정비 비용 절감·장비 수명 연장이라는 세 가지 효과를 동시에 얻을 수 있습니다.
그 결과 시동 시 초기 전기 서지를 처리하기 위하여 필요 이상으로 큰 발전기를 구입하지 않아도 됩니다. 또한 발전기 전압을 스마트하게 제어함으로써 연료 소비를 줄이고 정비 비용을 절감하며 수명을 늘릴 수 있습니다.
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